[发明专利]一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂及其制备方法

权利要求书

1.一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂，其特征在于，所述嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂具有式(I)分子结构：

式中，x的取值为15～25，y的取值为3～8，m和n的取值为12～18。

2.一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备氨基封端乙烯基硅油(PVMS-NH₂)

在碱催化下，以1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(AMM)为封端剂，四甲基四乙烯基环四硅氧烷和八甲基环四硅氧烷(D₄)开环聚合制备氨基封端乙烯基硅油(PVMS-NH₂)；

(2)制备2-(4-(1-甲基苯并咪唑-2-基)苯基)乙硫醇(BZHS)

在二甲苯中，4-(2-溴乙基)苯甲酸与N-甲基-1,2-苯二胺在氮气环境下酰化反应，进一步升温进行环化反应制备2-(4-溴乙基苯基)-1-甲基苯并咪唑；

在醇溶液中，2-(4-溴乙基苯基)-1-甲基苯并咪唑与硫氢化钠反应制备2-(4-(1-甲基苯并咪唑-2-基)苯基)乙硫醇(BZHS)，具有如下式(II)分子结构：

(3)制备接枝苯并咪唑聚硅氧烷(PAMS-g-BZ)

以安息香二甲醚(DMPA)为催化剂，在紫外光照射下，PVMS-NH₂与BZHS发生巯基-乙烯基点击反应，制备PAMS-g-BZ；

(4)制备大分子引发剂

1-羟基苯并三唑(HOBT)为酰胺基保护剂，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)为脱水剂，2-溴代异丁酸键合到PAMS-g-BZ的两端上，得到大分子引发剂，具有如下式(III)分子结构：

(5)制备嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂(bPDMS-BZ)

在大分子引发剂下，以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酰胺(AAM)为单体进行原子转移自由基聚合，制备bPDMS-BZ。

3.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的D₄、和AMM的投料摩尔比例为10～25:3～8:1。

4.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的碱催化为以四甲基氢氧化铵作为碱，投入量为D₄质量的0.2％。

5.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的4-(2-溴乙基)苯甲酸与N-甲基-1,2-苯二胺的投料摩尔比为1:1.2。

6.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的酰化反应温度为140±5℃，酰化时间为12～15h；环化反应温度为200±5℃，环化反应时间为4～8h。

7.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的醇溶液为甲醇或乙醇。

8.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述BZHS的投料量为PVMS-NH₂的乙烯基摩尔量的1.5～2倍，DMPA的投料量为PVMS的乙烯基摩尔量的0.3倍。

9.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的反应催化剂为溴化亚铜(CuBr)和1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺(HMTETA)的催化体系。

10.根据权利要求2所述的一种嵌段有机硅苯并咪唑缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述中大分子引发剂、HEMA、AAM的投料摩尔比为1:20:20。